Сеть белков теплового шока/шаперонов и множественная стрессоустойчивость

Урожайность сельскохозяйственных культур за последнее столетие значительно выросла. Однако большинство элитных сортов приспособлено к умеренному климату и плохо подходит для более стрессовых условий. В условиях изменения климата стрессоустойчивость становится одной из главных проблем. Чтобы преодолеть эти трудности, ученые могут помочь селекционерам, предоставляя генетические маркеры, связанные со стрессоустойчивостью. Однако множественную стрессоустойчивость нельзя получить простым суммированием признаков устойчивости к отдельным стрессам. В полевых условиях стрессы непредсказуемы, и несколько из них могут возникать одновременно. Поэтому использование только признаков устойчивости к одному стрессу часто недостаточно. Хотя исторически эта система связывалась с ответом на тепловой стресс, сеть белков теплового шока (HSP)/шаперонов является важным компонентом ответов на множественные стрессы. Среди белков-«клиентов» HSP/шаперонов многие представляют собой ферменты основного обмена и компоненты передачи сигналов, имеющие ключевое значение для нормального функционирования клетки. HSP/шапероны регулируются разнообразными факторами теплового шока, которые рекрутируются в стрессовых условиях. В этом обзоре мы даем представление о регуляции сети HSP/шаперонов с акцентом на Arabidopsis thaliana. Мы иллюстрируем роль HSP/шаперонов в регуляции различных сигнальных путей и обсуждаем несколько базовых принципов, которые следует учитывать при создании множественной стрессоустойчивости у сельскохозяйственных культур с помощью сети HSP/шаперонов.